[发明专利]聚醚多元醇过滤中的改进的产物回收方法

说明书

技术领域

该公开内容涉及用于生产聚醚多元醇的方法。更具体而言，它涉及用于除去从酯交换步骤残留的金属催化剂以回收纯化的聚醚多元醇产物的方法。

背景技术

众所周知，THF的均聚物，也称为聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)用于氨纶、聚氨酯及其它弹性体。这些均聚物将优越的机械性质和动力学性质给予聚氨酯弹性体、纤维及其它形式的最终产品。如美国专利号4,120,903中所论述，利用四氢呋喃(THF)通过经过中间体PTMEA(即，PTMEG双乙酸酯)制造聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)的聚合方法已经从约1997年开始商业实施。所述方法涉及在PTMEA生产中作为第一步骤的使用全氟磺酸离聚物树脂的THF开环。将PTMEA转变成PTMEG的最普遍已知的方法是通过使用碱金属催化剂诸如甲醇钠的常规酯交换。该方法产生残留的催化剂，需要将其从PTMEG产物除去。

存在许多已知方法用于在酯交换步骤以后从PTMEG产物除去残留的碱金属催化剂。这些已知方法的一些公开在美国专利号4,137,396、4,985,551、4,460,796、4,306,943和6,037,381中。通过引用全部并入本文的美国专利号5,410,093涉及其中在过量硫酸镁存在下将碱金属催化剂在水介质中中和的方法。该中和的无机副产物可以包括硫酸钠和氢氧化镁。然后在箱板式压滤机(chamber plate filter press)操作中分离PTMEG中存在的多种无机固体。压滤机利用滤布以帮助从滤液除去固体。

通过正常滤布过滤含有胶状固体的溶液是非常困难和缓慢的，并且通常发生所述布的堵塞，导致通过过滤器的流动停止。用于提高过滤速率的正常程序涉及助滤剂的使用，所述助滤剂保护滤布并且保持开放结构，容许足够的滤液流动并且还通过多孔滤饼中的截留而澄清悬浮的固体。因此，观察到，从聚合物过滤碱金属催化剂需要助滤剂以获得成功。需要助滤剂来预涂敷压滤布载体介质并将助滤剂进一步提供为连续进料以与含有多种无机盐的PTMEG悬浮液混合。广泛所知的是使用硅藻土(DE)基的助滤剂以辅助过滤过程。然而，本申请的发明人已经发现，使用含有过渡金属氧化物的DE作为助滤剂，已经导致能够可能促进酯交换形成和对于PTMEG下游使用者的后续质量问题的过渡金属催化剂种类的淋溶。

因此，需要可以用于过滤过程以除去来自用于形成聚醚多元醇的酯交换过程的碱金属催化剂的助滤剂，所述助滤剂不会导致过渡金属催化剂种类淋溶在多元醇产物中。

发明内容

本发明公开一种除去来自用于生产聚醚多元醇的酯交换方法的碱金属催化剂的助滤剂和过滤方法。所述方法减少过渡金属种类淋溶到多元醇产物中。

在一个具体实施方案中，要使用的助滤剂是稻壳灰(RHA)助滤剂，其基本上不含过渡金属氧化物含量。RHA助滤剂在与过滤方法联合而从聚醚多元醇产物除去碱金属催化剂方面是成功的。还已经发现，得到的纯化的聚醚多元醇产物基本上不含有害的过渡金属含量。所述方法的实施方案包括下列步骤：

(a)提供由利用碱金属催化剂的酯交换方法形成的含有碱金属催化剂残留物的聚醚多元醇水溶液；

(b)将步骤(a)的水溶液与化学计量过量的硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合接触以形成第二水溶液，其中所述化学计量过量基于所述碱金属催化剂残留物的量；

(c)在高于所述聚醚多元醇的熔融温度的温度从步骤(b)的所述第二水溶液除去水以产生脱水浆液，所述脱水浆液含有基本上无残留碱金属的熔融聚醚多元醇相和包含碱金属催化剂的硫酸盐和/或亚硫酸盐、氢氧化镁和过量硫酸镁和/或亚硫酸镁的沉淀固相；

(d)使步骤(c)的脱水浆液经过包括压滤机的过滤系统而将熔融聚醚多元醇相与沉淀固相分离，其中将所述压滤机用基本上无过渡金属含量的助滤剂处理；

(e)将基本上无水、残留碱金属催化剂和过渡金属污染物的熔融聚醚多元醇相与沉淀固相分离；和

(f)从分离的聚醚多元醇相回收聚醚多元醇。

在一个实施方案中，所述聚醚多元醇是聚(四亚甲基醚)二醇或它的共聚物。

在另一个实施方案中，所述碱金属催化剂选自由碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱土金属氢氧化物、碱土金属醇盐和它们的组合所组成的组，并且所述沉淀的固相包含氢氧化镁，所述碱金属催化剂的硫酸盐和过量硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合。

在另一个实施方案中，所述碱金属催化剂是甲醇钠，并且所述沉淀的固相包含硫酸镁、氢氧化镁和硫酸钠。

在另一个实施方案中，步骤(e)的聚醚多元醇相含有小于10ppb的过渡金属含量。